1. Výber materiálu pre kovovú 3D tlač
Výber materiálov na začiatku určuje životnosť 3D tlačeného kovu. Kovové materiály pre 3D tlač siahajú od nehrdzavejúcej ocele, zliatiny titánu, zliatiny hliníka, zliatiny kobaltu a chrómu atď. Pevnosť, tvrdosť, odolnosť proti korózii, vysoká teplotná odolnosť a ďalšie vlastnosti oplývajú týmito materiálmi.
Bežne používaný 3D tlačený kovový materiál so silnými mechanickými vlastnosťami a odolnosťou proti korózii, nehrdzavejúca oceľ je vhodná na výrobu zdravotníckych zariadení, automobilových dielov atď. Pre svoju veľkú pevnosť, nízku hustotu a výnimočnú biokompatibilitu nachádzajú zliatiny titánu skvelé uplatnenie v leteckom a lekárskom priemysle a ďalšie odvetvia. Dobrá tepelná vodivosť a ľahké vlastnosti hliníkovej zliatiny sú vhodné na výrobu automobilových súčiastok, leteckých súčiastok atď. Pre svoju veľkú odolnosť proti opotrebovaniu a korózii nachádzajú zliatiny kobaltu a chrómu svoje miesto v zubných implantátoch a lekárskych zariadeniach.
Udržanie životnosti 3D tlačených kovov závisí od výberu vhodných kovových materiálov. Výber materiálov vyžaduje dôkladné zváženie prvkov, akými sú prostredie používania, podmienky namáhania, odolnosť proti korózii a odolnosť dielov voči vysokej teplote, aby sa zaručilo, že vyrobené tlačené diely budú spĺňať konštrukčné požiadavky a životnosť.
2.3D tlač technika tlače kovu
Trvanlivosť 3D tlačeného kovu závisí rovnako od spôsobu tlače. Techniky tlače kovovej 3D tlače teraz väčšinou pozostávajú z nanášania tavením laserom (LMD), selektívneho tavenia laserom (SLM), tavenia elektrónovým lúčom (EBM) atď.
Technológia nanášania laserovým tavením vytvára položky po vrstvách z kovového prášku alebo drôteného materiálu roztaveného pomocou laserového lúča. Touto technikou je možné vyrábať veľkorozmerné, komplikovane tvarované predmety s vysokou rýchlosťou tlače a úsporou materiálu. Vo vnútri kusov sa však môžu v závislosti od tepelného namáhania počas procesu nanášania tavením laserom vytvoriť zvyškové deformácie alebo praskliny, čo ovplyvňuje ich odolnosť.
Pomocou vysokoenergetických laserových lúčov technika selektívneho laserového tavenia presne roztaví kovový prášok a vytvorí husté metalurgické štruktúry. Dobrá kvalita povrchu a rozmerová presnosť umožňujú touto technológiou tlačiť vysokopevnostné, veľmi presné kovové výrobky. Technika tavenia vrstvy po vrstve technológie SLM nespôsobuje takmer žiadne chyby vo vnútri kusov, čím sa zvyšuje ich životnosť.
Technológia tavenia elektrónovým lúčom pomocou elektrónového lúča ako zdroja tepla roztaví kovový prášok alebo drôt. Táto metóda môže produkovať vysokú teplotu tavného kúpeľa, čo je výhodné na odstránenie defektov a zvyškových napätí vo vnútri dielov, vďaka vysokej hustote energie elektrónového lúča a umožňuje vysokorýchlostné tavenie a vysoko presnú tlač.
3. Post-spracovanie 3D tlačených kovových výrobkov
Okrem toho výrazne ovplyvňuje trvanlivosť postup následného spracovania používaný v 3D tlačenom kove. Kroky vrátane mechanického spracovania, povrchovej úpravy a tepelného spracovania zahŕňajú proces následného spracovania.
Jedným z kľúčových spôsobov, ako znížiť zvyškové napätie vo vnútri dielov a zlepšiť kvalitu materiálu, je tepelné spracovanie. Použitím tepelného spracovania môže byť mikroštruktúra v komponentoch homogénnejšia, čím sa zvyšuje ich pevnosť a húževnatosť.
Povrchová úprava pomáha zlepšiť kvalitu povrchu dielov a odolnosť proti korózii. Medzi bežné povrchové úpravy patrí pieskovanie, leštenie, galvanické pokovovanie atď. Pieskovanie môže vyčistiť povrchy predmetov od oxidov a nečistôt, zvýšiť drsnosť a lepivosť povrchu; Leštenie pomáha vyhladiť povrchy komponentov, zlepšiť ich vzhľad, zvýšiť ich odolnosť proti korózii; Vytvorením kovového krytu na povrchu dielu galvanické pokovovanie zvyšuje jeho odolnosť proti opotrebovaniu a korózii.
Použitím presného obrábania predmetov môže mechanické spracovanie zvýšiť ich rozmerovú presnosť a kvalitu povrchu. Otrepy a nerovnosti vznikajúce počas procesu tlače je možné eliminovať mechanickým spracovaním, čím sa kusy približujú k dizajnovým kritériám.
4. Praktické využitie 3D tlačeného kovu
V užitočných aplikáciách priniesla 3D tlač kovov pozoruhodný úspech. V leteckom priemysle sa konštrukčné komponenty a časti motora okrem iných dôležitých komponentov vyrábajú pomocou 3D tlačeného kovu. Tieto časti musia mať veľkú pevnosť, vysokú húževnatosť a dobrú odolnosť proti korózii, aby vydržali drsné podmienky vrátane vysokej teploty a vysokého tlaku. 3D tlačený kov môže drasticky skrátiť výrobné cykly a znížiť náklady, pričom však spĺňa tieto kritériá.
3D tlačený kov sa vyrába v medicínskom sektore na vytváranie zubných a ortopedických implantátov okrem iných predmetov. Dobrá biokompatibilita a odolnosť proti opotrebovaniu týchto implantátov pomôže zaručiť pohodlie a bezpečnosť pacienta. 3D tlač kovu môže zvýšiť odolnosť a životnosť implantátov, ako aj presne vytvoriť implantáty, ktoré uspokoja osobné potreby spotrebiteľov.
Kľúčové diely, ako sú komponenty motora a podvozku, sa vyrábajú v oblasti automobilovej výroby pomocou 3D tlačeného kovu. Tieto časti musia byť pevné, veľmi robustné a trochu ľahké. 3D tlačený kov môže uspokojiť tieto potreby a výrazne zvýšiť spotrebu paliva a výkon auta.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/metal-3d-printing-centrifugal-pump-impeller.html